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泡沫铝

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浏览:- 发布日期:2020-01-08 10:51:37【

金属铝作为21世纪“可能最重要的金属”,早已得到了广泛的应用,并且经过多年的发展,铝已经能够以多种方式呈现,满足人们多层次,多领域的需求。泡沫铝就是金属铝衍生品中的佼佼者。

阻燃剂厂家了解到泡沫铝是一种在铝的基础上存在无数个气泡的轻质多孔金属材料。它同时兼有金属相气泡特征,是一种非常具有应用前景的物理功能材料。其制造方法主要是在纯铝或者铝合金中加入添加剂,经过发泡工艺制造而成。由于金属比塑料有更高的刚度,在理论上,同等厚度的泡沫铝可以比聚氯乙烯制成的泡沫吸收更多的能量。

在1948年美国科学家A.Sonik获得了世界上第一个有关泡沫铝的专利,并在3年后由Elliot成功生产出泡沫铝。在上世纪60年代,美国埃西尔公司成立了泡沫铝研发中心。1991年日本九州工业金属研究所成功研发出工业化泡沫铝的生产工艺。1999年首届世界泡沫金属学会在德国不莱梅召开,主要研究泡沫铝的制造和应用。

截至目前,世界上已经生产出具有多种用途的泡沫铝材和泡沫铝零件,并已经在工业领域广泛应用。未来也将在建筑、化工、交通运输、航空航天等领域拥有广阔的前景。

当然,泡沫铝作为目前炙手可热的新型材料,必然有其自身的“看家本领”。

1.轻量化和高刚度。

泡沫铝的密度大约只是金属铝的0.1和0.4倍,但是其抗弯比高度可以达到钢的1.5倍。

2.抗冲击和减震能力超群。

泡沫铝的阻尼性能可以达到金属铝的5~10倍。以一块孔隙率为84%的泡沫铝发生50%比例的变形时,可以吸收2.5MJ/M3C以上的能量,吸能效果远超其他减震材料。

3.优秀的声学性能。

在闭孔状态下,当声波频率在800~4000赫兹之间时,泡沫铝的隔音系数可达到0.9以上。在微通孔和通孔状态下,当声波频率在125~4000赫兹之间时,泡沫铝的吸声系数可以达到0.8,其倍频程平均吸声系数超过0.4。

4.良好的热学性能。

孔隙率为80%~90%的闭孔泡沫铝导热系数为0.3~1W/(mk),相当于大理石,在空气强制对流条件下,其导热效果十分优良。

5.保留了铝的耐腐蚀性,低吸湿,不老化,无毒。

6.加工安装十分方便。

泡沫铝可以切割、钻孔、胶结,并且经过磨具挤压可以制成各种形状,并且可以像普通铝一样进行表面处理,还可以构成大尺寸的轻质高刚度板;由于“身材”轻盈,泡沫铝材料可以轻易安装在高处而无需任何机械起重设备,从而也允许直接利用粘结剂粘贴在天花板和墙上。

环保阻燃剂厂家了解到泡沫铝的制造主要有以下几种方法:  

1.液相法。

通过液态铝产生泡沫结构,可在铝液中直接发泡,也可用高分子泡沫或紧密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。

2.固相法。

用铝粉末代替液态铝同样可制得多孔材料,因为大部分固相法通过烧结使铝颗粒互相联结,铝始终保持在固态,所以此法生产的泡沫铝多数具有通孔结构。

3.电沉积法。

主要以泡沫塑料为基底,经过导电化处理之后,电沉积铝制成。目前的技术可以通过浸涂导电胶、化学镀膜和磁控溅射锡膜等方法令到泡沫塑料导电。用此法制得的泡沫铝孔径较小并孔隙均匀,而且孔隙率相对较高,其性能和阻尼特性均优于铸造法生产的泡沫铝。

由于泡沫铝集多种优异的性能于一身,因而在一些需要综合利用此类性能的领域,泡沫铝拥有无可比拟的优势。


1.交通工具。

汽车和摩托车采用轻量化材料能够大大降低车身自重,从而大幅改善油耗。用泡沫铝可以制成一些质量轻但刚度大的结构件,例如汽车挡板、行李箱盖等,也可以充当车身周边防撞梁的材料,通过优异的吸能能力极大限度地减少冲撞部分的变形,粗略估计汽车零件在强度不减弱的前提下,质量可以降低50%以上。随着石油成本的提高以及世界对于温室气体的抵制,未来泡沫铝面对由石油制成的塑料时将会更有优势。



2.航空航天器。

在目前的航空航天器领域,蜂窝结构材料应用相当广泛,但是蜂窝结构材料由于制造工艺比较复杂,因而导致造价相对较高。泡沫铝夹心板与蜂窝结构材料类似,都是密度低,比强度高的材料,但泡沫铝在成本方面却优势巨大,在以后的发展中极有可能取代蜂窝结构材料。


3.建筑工业。

现代建筑追求节能环保的同时,安全性不能欠奉。泡沫铝板重量轻,刚度好的同时,由于金属的先天优势,阻燃效果十分理想。因而可以广泛应用于电梯内装饰板以及某些建筑构件领域,减低能源的消耗。


4.道路用隔音降噪材料。

交通工具带来的噪音污染一直是城市管理的棘手问题。泡沫铝的出现可谓为管理者带来了福音,泡沫铝可以用于制作城市轨道、高架桥旁、高速公路等路旁的隔音屏。目前使用的玻璃和塑料效果均不理想,降噪效果较低。泡沫铝的降噪性能大概是这些材料的两倍,并且已经率先在一些发达国家得以应用。


目前,泡沫铝行业正在国内外蓬勃发展,但是在发展的过程中仿佛遇到了瓶颈。目前制作发泡铝的发泡剂不但发泡效率低,效果不理想,价格还比较高昂,严重阻碍了泡沫铝行业的发展。因此能否制成效果优异且成本合理的发泡剂,将会决定泡沫铝材料的成败。



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